(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同軸上に配した２本の管状蓄圧容器の間に、螺合によって固着される厚肉分岐部材であって、該厚肉分岐部材の外壁には軸心内部に連通する細径の分岐孔が穿設され、該分岐孔の外側の周面部に管状の分岐接続体を連接するための円錐状に開口する受圧座面が設けられ、該受圧座面を囲むようにして円筒状の螺子ボスが予め一体に、もしくは固着によって一体として取着され、前記受圧座面と前記分岐接続体の先細円錐形の接続頭部に設けられた押圧座面とを当接係合せしめ、前記螺子ボスと予め前記分岐接続体側に組込まれたナットとが螺合して、該分岐接続体の接続頭部首下における押圧に伴う締着により、前記厚肉分岐部材と分岐接続体とが一体として接続されるコモンレールにおいて、前記管状蓄圧容器と厚肉分岐部材とのそれぞれの接合端面には、該厚肉分岐部材の外壁に穿設された分岐孔に連通する略平面状もしくは略曲面状の底部が設けられ、該底部間における厚肉分岐部材の略軸心には、両側の管状蓄圧容器の流通路に相互に連通する細径の流路が形成されていることを特徴とするコモンレール。
【請求項２】
前記厚肉分岐部材の外壁が、該厚肉分岐部材の外側に形成された平坦な頂部から、軸心方向の左右に傾斜して略台形に複数設けられ、該外壁から軸心内部に連通して穿設される前記細径の分岐孔が、平面への投影上は相互にＸ字状に交差しながら互いに連通することなく、管状蓄圧容器の接続端部に設けられた略平面状もしくは略曲面状の前記底部に、それぞれ各別に連通して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコモンレール。
【請求項３】
前記厚肉分岐部材の外壁に、螺子ボスを介して接続される前記管状の分岐接続体の少なくとも１つが燃料供給用配管であり、他の複数の分岐接続体が燃料噴射管であることを特徴とする請求項１または２に記載のコモンレール。
【請求項４】
前記厚肉分岐部材の左右に相対する垂直の壁面のそれぞれには、前記管状蓄圧容器の接続端部の外周面に形成された雄螺子に螺合するための雌螺子が形成され、該厚肉分岐部材を左右から挟持するようにして接続される管状蓄圧容器のそれぞれには、軸心に設けられた流通路から該蓄圧容器の側壁を介して分岐接続体に連通するための、分岐孔が穿設されていないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコモンレール。
【請求項５】
前記管状蓄圧容器の一方の接続端部内周面には雌螺子が形成され、該雌螺子に螺合して圧力センサー配管もしくは燃料戻し配管のいずれかが、任意に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコモンレール。
【請求項６】
前記厚肉分岐部材の外壁に、予め一体にもしくは固着によって一体に設けられる円筒状部材からなる前記螺子ボスが、その内周面に雌螺子が形成されるか、その外周面に雄螺子が形成されるかのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコモンレール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンや直噴ガソリンエンジン等の内燃機関用の蓄圧式燃料噴射システムにおける高圧燃料多岐管、高圧燃料ブロックのようなコモンレールに係り、詳しくは高い噴射圧力を維持しながら内圧疲労強度に優れたディーゼルエンジン用のコモンレールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インジェクタから高圧の燃料を直接燃焼室に供給する直噴式内燃機関は、ディーゼル内燃機関を主流として発展してきたが、高圧燃料を燃焼室に噴射する噴射管等を連結するための分岐体の接続構造としては、例えば図９に示すように軸心内部に流通路２１−１を有する本管レール２１の軸方向の周壁部に、間隔を保持して外方に円錐形状に開口する受圧座面２１−３が形成された複数の貫孔２１−２を設け、それぞれの貫孔２１−２の前記受圧座面２１−３周辺部を囲繞して、内周面に雌螺子２３−１が形成された筒状のスリーブニップル２３が固着され、軸心に細径の流路２２−１が設けられると共に、その先端に先細円錐形状の押圧座面２２−３が形成された接続頭部２２−２を有する分岐接続体２２を当接し、前記スリーブニップル２３に設けられた雌螺子２３−１と、予め分岐接続体２２に組込まれた雄ナット２４による螺合により、分岐接続体２２の前記接続頭部２２−２の首下での押圧によって締結される接続構造が知られている（例えば特許文献１参照）。しかし、かかる従来の接続構造においては、当該本管レール２１に内圧が作用した場合、燃料噴射管等とからなる分岐接続体２２の軸心に設けられた細径の流路２２−１に連なるために、本管レール２１の流通路２１−１周壁に穿設される前記貫孔２１−２の開口内周縁部Ｐに最大応力が発生し、当該部位の内圧疲労強度が低下してその開口内周縁部Ｐが起点となって亀裂が生じやすく、それに起因して燃料漏れを招くことが危惧されていた。加えてこのような従来の本管レールにおいては、レイアウト上エンジンそのものの長さに制約があるため、レールの長さを延長して蓄圧体積の増加を図ることが不可能であり、蓄圧体積が不足して噴射時における瞬時の圧力低下を防ぐ手段がとれないという問題も残されていた。
【０００３】
このような上記従来の接続構造の不都合を解消するためのコモンレールにおける分岐接続体の接続構造の一例として、図１０に示すように本管レール１１−１に長尺の管体を用い、該管体のほぼ中央部分からＵ字状に屈曲加工することによって、相互に平行する管状のＵ字形本管レール１１−１を形成するか、図１１に示すように接続配管１２−３の両端に設けられた枝管１２−６に、継手１２−４を介してそれぞれストレート管を接続することによって、相互に平行するストレート形本管レール１２−１を形成して、前者の略並行する金属管部分１１−１ａもしくは後者のストレート形本管レール１２−１の周壁部に、間隔を保持して複数の分岐孔を穿設して、該分岐孔に噴射管１１−２および１２−２等を連接することによって得られるＵ字型コモンレール１１、もしくは並設型コモンレール１２からなる分岐接続体の接続構造が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１３０４４号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２において提案されたＵ字型コモンレール１１および並設型コモンレール１２によれば、コンパクトな構造であるにもかかわらず本管レールの長尺化がはかられ、特許文献１に示されるような従来タイプの接続構造においては得られなかった大きな蓄圧容積が確保され、分岐接続体である個々の燃料噴射管の噴射圧力が高いレベルで維持されるという優れた効果が確認されている。しかしながら、上記特許文献２に開示されるＵ字型もしくは並設型のコモンレールによる接続構造においても、本管レールの周壁部に間隔を保持して穿設される複数の分岐孔に、内周面もしくは外周面のいずれかに螺子面が設けられた円筒状スリーブニップル、あるいは継手金具を介して分岐接続体を接続する手段は、上記特許文献１に示す接続構造と実質的に同一であるため、本管レールにより高い内圧が作用した場合には、該本管レールの流通路の周壁に形成される分岐孔（もしくは貫孔）の前記開口内周縁部Ｐに最大応力が発生し、当該部位の内圧疲労強度が低下してその開口内周縁部Ｐが起点となって亀裂が生じ、それが起因して燃料漏れを招くおそれは依然として解消されておらず、かかる不安を解消するために本管レールの軸心に形成される流通路をより細径化し、当該部分の厚肉化をはかって強度を確保するという手段がとられているが、流通路を細径化することによって蓄圧容積が減少し、燃料噴射時の高い噴射圧が維持できないという、相反する未解決課題が残されていた。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術に残された課題を解決することを初期の目的とするものであり、同軸上に配したストレートな管体からなる蓄圧容器間に、好ましくは多面体の厚肉分岐部材を配置して、該厚肉分岐部材に複数の管状分岐接続体を組込むことに着目し、厚肉分岐部材、管状蓄圧容器および管状分岐接続体の接続構造について種々検討を重ねた結果、軽量でかつ比較的コンパクトな構造であるにもかかわらず、十分な蓄圧容積が確保できると共に内圧疲労強度に優れたディーゼルエンジン用のコモンレールからなる分岐接続体の接続構造を創案し、ここに提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明によるディーゼルエンジン用のコモンレールは、略同軸上に配した２本の管状蓄圧容器の間に、螺合によって固着される厚肉分岐部材であって、該厚肉分岐部材の好ましくは多面体からなる外壁には軸心内部に連通する細径の分岐孔が穿設され、該分岐孔の外側の周面部に管状の分岐接続体を連接するための円錐状に開口する受圧座面が設けられ、該受圧座面を囲むようにして円筒状の螺子ボスが予め一体に、もしくは固着によって一体として取着され、前記受圧座面と前記分岐接続体の先細円錐形の接続頭部に設けられた押圧座面とを当接係合せしめ、前記螺子ボスと予め前記分岐接続体側に組込まれたナットとが螺合して、該分岐接続体の接続頭部首下における押圧に伴う締着により、前記肉厚配管部材と分岐接続体とが一体として接続されるコモンレールにおいて、前記管状蓄圧容器と厚肉分岐部材とのそれぞれの接合端面には、該厚肉分岐部材の外壁に穿設された分岐孔に連通する略平面状もしくは略曲面状で好ましくは曲率半径の大きな略球面状の底部が設けられ、該底部間における厚肉分岐部材の略軸心には、両側の管状蓄圧容器の流通路に連通する細径の流路が形成されていることを特徴的構成要件とするものである。
【０００８】
また、本発明による上記コモンレールは、前記厚肉分岐部材の好ましくは多面体からなる外壁が、該厚肉分岐部材の外側に形成された平坦な頂部から、軸心方向の左右に傾斜して略台形に複数設けられ、該外壁から軸心内部に連通して穿設される前記細径の分岐孔が、平面への投影上は相互にＸ字状に交差しながら互いに連通することなく、管状蓄圧容器の接続端部に設けられた略平面状もしくは略曲面状の前記底部に、それぞれ各別に連通して設けられることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明による上記コモンレールは、前記厚肉分岐部材の好ましくは多面体からなる外壁に、螺子ボスを介して接続される前記管状の分岐接続体の少なくとも１つが燃料供給用配管であり、他の複数の分岐接続体が燃料噴射管であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明による上記コモンレールはまた、前記厚肉分岐部材の左右に相対する垂直の壁面のそれぞれには、前記管状蓄圧容器の接続端部の外周面に形成された雄螺子に螺合するための雌螺子が形成され、該厚肉分岐部材を左右から挟持するようにして接続される管状蓄圧容器のそれぞれには、軸心に設けられた流通路から該蓄圧容器の側壁を介して分岐接続体に連通するための、分岐孔が穿設されていないことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明による上記コモンレールはさらに、前記管状蓄圧容器の一方の接続端部内周面には雌螺子が形成され、該雌螺子に螺合して圧力センサー配管もしくは燃料戻し配管のいずれかが、任意に接続されていることを特徴とするものである。  
【００１２】
本発明による上記コモンレールにおいては、前記厚肉分岐部材の好ましくは多面体からなる外壁に、予め一体にもしくは固着によって一体に設けられる円筒状部材からなる前記螺子ボスが、その内周面に雌螺子が形成されるか、その外周面に雄螺子が形成されるかのいずれかであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコモンレールにおける分岐接続体の接続構造によれば、略同軸上に配した２本の管状蓄圧容器の間に、外壁を有する厚肉分岐部材を配置して、該厚肉分岐部材の外壁から軸心内部に連通する分岐孔を穿設し、該分岐孔の外側の周面部に管状の分岐接続体を連接するための受圧座面を設けると共に、該受圧座面の周縁部を囲むように円筒状の螺子ボスを一体に設け、前記受圧座面と分岐接続体の接続頭部の押圧座面とを当接係合せしめて、前記螺子ボスと予め前記分岐接続体に組込まれたナットとを螺合して、該分岐接続体の接続頭部首下における押圧に伴う締着により、前記厚肉分岐部材と分岐接続体とが一体として接続されるコモンレールにおいて、前記管状蓄圧容器と厚肉分岐部材とのそれぞれの接合端面には、該厚肉分岐部材の外壁に穿設された前記分岐孔に連通する略平面状もしくは略球面状の底部が設けられ、該底部間における厚肉分岐部材の略軸心には、両側の管状蓄圧容器の流通路に連通する細径の流路が設けられていることを構造上の特徴とするものであり、さらに前記外壁から軸心内部に連通して穿設される複数の分岐孔は、平面への投影上は相互にＸ字状に交差しながら互いに連通することなく、管状蓄圧容器の接合端部と相対する厚肉分岐部材の略平面状もしくは略球面状の前記底部に、それぞれ各別に連通してコモンレールの分岐接続構造を構成している。
【００１４】
かかる構造の本発明のコモンレールによれば、複数の管状分岐接続体は全て管状蓄圧容器間に挟持されるようにして配設された肉厚配管部材に接続され、該肉厚配管部材の両側に配置される管状蓄圧容器の周壁には、分岐接続体を接続するための分岐孔は穿設されておらず、加えて加圧時に内圧が付加された場合においても、変形し難い部位にある前記開口端部の応力集中は効果的に抑制され、しかも軽量でかつレイアウト上の柔軟性にも優れているため、蓄圧体積を増加させる余裕が確保され、噴射時における瞬時の圧力低下も十分に防止できるという効果を併せて奏することができる。更に、接続構造体の基軸となる厚肉分岐部材が、コンパクトであるにもかかわらず強固な構造体であるが故に、振動疲労強度の低下などの要因が取り除かれ、接続構造体としての耐久性が向上して、その優れた信頼性が長期に亘って保障される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１実施例によるコモンレールにおける分岐接続体の接続構造を示す全体斜視図である。
【図２】同実施例における厚肉分岐部材単体の４面図で、（ａ）は図１のＡ矢視図（正面図）、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図（平面図）、（ｃ）は（ｂ）のＣ矢視図（左側面図）、（ｄ）は（ｂ）のＤ矢視図（右側面図）である。
【図３】同実施例における厚肉分岐部材と管状蓄圧容器および管状分岐接続体のそれぞれの接続構造を示す要部断面図である。
【図４】同実施例における厚肉分岐部材の内部構造を説明するための模式的な図で、（ｄ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施例によるコモンレールにおける分岐接続体の接続構造を示す全体斜視図である。
【図６】同実施例における厚肉分岐部材単体の４面図で、（ａ）は図５のＡ矢視図（正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図（平面図）、（ｃ）は（ｂ）のＣ矢視図（左側面図）、（ｄ）は（ｂ）のＤ矢視図（右側面図）である。
【図７】同実施例における厚肉分岐部材と管状蓄圧容器および管状分岐接続体のそれぞれの接続構造を示す要部断面図である。
【図８】同実施例における厚肉分岐部材の内部構造を説明するための模式的な図で、図６（ｄ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図９】従来例のコモンレールにおける分岐接続体の接続構造を説明するための要部拡大断面図である。
【図１０】他の従来例のコモンレールにおける分岐接続体の接続構造を説明するための概略図である。
【図１１】同じく従来例のコモンレールにおける分岐接続体の接続構造を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について添付した図面並びに実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内で自由に設計変更が可能である。
【実施例１】
【００１７】
本発明に係る第１実施例によるコモンレール１は、図１に示すように概略同軸上に配した２本の管状蓄圧容器１−１の間に、雄雌の螺合によって厚肉分岐部材２が一体として固着配置されるが、該厚肉分岐部材２は、管状蓄圧容器１−１となる圧力配管炭素鋼とほぼ同種の炭素鋼材、合金鋼やステンレス鋼材を素材として用い、これに鍛造、プレス成形加工、機械的切削加工のいずれか、もしくはそれらの組合せによって成形される厚肉の鋼製部材であって、具体的には図２（ａ）〜（ｄ）に示すように左右対称に平行に相対する２面の垂直壁２−３と、該垂直壁２−３の両側と上方に中央に平坦な頂部２−２を設けると共に、該頂部２−２から左右にほぼ同一角度で好ましくは４５度の角度で略台形に傾斜する６面の外壁２−１を設け、底部２−９が略亀甲模様の平面部からなり、正面から見た断面が略５角形の厚肉部材を形成し、該厚肉部材の前記左右に相対する２面の垂直壁２−３のそれぞれには、図２（ａ）に示すように管状蓄圧容器１−１の接続端部１−５を接続するための、内周部に雌螺子２−６が形成された接続孔２−１０が設けられ、該接続孔２−１０に連なる奥壁部に略平面状もしくは略曲面状で好ましくは曲率半径の大きな略球面状の底部２−４が設けられ、該底部２−４間の略軸心部分には相互に連通する流路２−５が設けられると共に、前記外壁２−１に連通する細径の分岐孔２−８が、本実施例においては５本が平面への投影上は交差するが互いに干渉することなく穿設され、該分岐孔２−８の前記外壁２−１に接する部分のそれぞれには、外方に向かって略円錐状に開口する受圧座面２−７が形成され、該受圧座面２−７の周縁部を囲むように、内周面に雌螺子が形成された５本の螺子ボス３−１〜３−５が一体もしくは別体のものとして固着されて設けられ、本発明に基づく本実施例による厚肉分岐部材２が形成される。
【００１８】
なお、該厚肉分岐部材２の外壁２−１から軸心内部に形成された略平面状もしくは曲率半径の大きな略曲面状の前記底部２−４に連通する細径の分岐孔２−８は、平坦な頂部２−２を挟んで左右にほぼ４５度の角度で傾斜する外壁２−１のそれぞれで、相互に位相を変えて穿設されることにより、図２のＥ−Ｅ断面図である図４に示すように平面への投影上は互いにＸ字状に交差しながら、相互に連通することなく図２（ｃ）および（ｄ）に示すように各々別に反対側の底部２−４に連なり、それぞれ開口３−４ａ、３−５ａおよび３−１ａ、３−２ａ、３−３ａを形成している。該分岐孔２−８に形成される前記受圧座面２−７の周縁部には、それぞれ螺子ボス３−１〜３−５が厚肉分岐部材２と一体として設けられるが、該螺子ボス３−１〜３−５はそれぞれの外壁２‐１において、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように上記分岐孔２−８に準じて位相を変えて設けられる。また、各分岐孔２−８と管状分岐接続体４との接続は、図３に示すように該管状分岐接続体４−１〜４−４の接続頭部４−Ａに形成された先細円錐形の押圧座面４−Ｂを、前記分岐孔２−８の外壁部２−１周縁部で外方に開口する受圧座面２−７とを当接係合せしめ、予め管状分岐接続体４−１〜４−４に組込まれた雄型のナット５−１〜５−５と、前記螺子ボス３−１〜３−５との螺合によって該分岐接続体４−１〜４−４の接続頭部首下での押圧に伴う締着により、厚肉分岐部材２と管状分岐接続体４−１〜４−４とが高い気密性を維持した状態で強固に結合される。なお、本実施例においては図１並びに図２（ａ）〜（ｄ）に示すように台形の外壁２−１に、独立して設けられた螺子ボス３−１には高圧ポンプ（図示せず）からの燃料供給管となる管状分岐接続体４−１が接続され、他の螺子ボス３−２〜３−５には燃料噴射管となる管状分岐接続体４−２〜４−５がそれぞれ接続され、インジェクター（図示せず）に配管されている。
【００１９】
上記のごとく形成された本実施例による厚肉分岐部材２の、左右に相対する垂直壁２−３に設けられた前記接続孔２−１０のそれぞれには、図１および図３に示すように本管レールとなる管状蓄圧容器１−１が螺着されるが、該管状蓄圧容器１−１は圧力配管炭素鋼やステンレス鋼等からなる内径８ｍｍ、外径１６ｍｍの厚肉鋼管製の管体であって、一端に前記厚肉分岐部材２の接続孔２−１０に形成された雌螺子２−６に螺合する雄螺子１−４が形成された外径２０ｍｍの接続端部１−５が、その他端には燃料戻し配管もしくは圧力センサー配管のいずれかに接続するための雌螺子１−７が形成された外径２０ｍｍの接続端部１−６がそれぞれ設けられ、前者の接続端部１−５に形成された雄螺子１−４を、上記厚肉分岐部材２の垂直壁２−３に形成された接続孔２−１０の前記雌螺子２−６に螺合することにより、本発明に基づく本実施例による直噴４気筒タイプのコモンレール１を得た。得られたコモンレールにおける管状蓄圧容器１−１の軸心部分は、そのまま内径８ｍｍの流通路１−２となり、該流通路１−２の内壁から外壁に貫く分岐孔は、本発明においては設けられることがなく、従って管状蓄圧容器１−１（本管レール）における流通路の周壁の分岐孔周縁での応力集中は回避され、それに起因して亀裂が発生するおそれも未然に解消された。
【００２０】
なお、本実施例によって得られたコモンレール１に対し、内圧１００ＭＰａ作用時におけるＦＥＭ解析の結果、厚肉分岐部材２における分岐孔２−８の開口部３−１ａ〜３−３ａでは、最大でも１７３ＭＰａの引張応力であって外径φ３０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、内径φ１０ｍｍでボス外径φ１４ｍｍに分岐孔径φ３ｍｍを有する従来のコモンレールの分岐孔内周縁部（Ｐ部）での最大引張り応力は４６３ＭＰａであって６０％以上の応力低減効果を有する。また、本発明によるコモンレール１はその構造が極めてコンパクトであり、レイアウト性に優れた機能を有すると共に、ディーゼル内燃機関などの高圧燃料供給用のコモンレールとしてその優れた耐久性が認められ、高圧燃料との繰り返しの接触や、運転時における振動や衝撃に十分に耐えることのできる、強度的にも極めて信頼性の高いコモンレールを、比較的低コストで製造できることも併せて確認された。
【実施例２】
【００２１】
本発明に係る第２実施例によるコモンレール１ａは、図６（ａ）に示すように正面から見た断面形状が略６角形の厚肉部材を形成し、相対する垂直壁２ａ−３に設けられる接続孔２ａ−１０の軸心に垂直の壁面に、略平面状もしくは曲率半径の大きな略球面状の底部２ａ−４を形成すると共に、外周面に形成された略台形の８面の外壁２ａ−１に、７本の螺子ボス３ａ−１〜３ａ−７を固着し、図５に示すように螺子ボス３ａ−７には燃料供給用の管状分岐接続体４ａ−７を、その他の螺子ボス３ａ−１〜３ａ−６には燃料噴射管となる管状分岐接続体４ａ−１〜４ａ−６を、それぞれ螺着によって一体に結合した以外は、上記実施例１と同様の基本構成を有する直噴６気筒のディーゼル内燃機関用のコモンレールである。
すなわち、その構造は、図５に示すように概略同軸上に配した２本の管状蓄圧容器１ａ−１の間に、雄雌の螺合によって厚肉分岐部材２ａが一体として固着配置されるが、該厚肉分岐部材２ａは、前記実施例１のものと同様、管状蓄圧容器１ａ−１となる圧力配管炭素鋼とほぼ同種の炭素鋼材、合金鋼やステンレス鋼材を素材として用い、これに鍛造、プレス成形加工、機械的切削加工のいずれか、もしくはそれらの組合せによって成形される厚肉の鋼製部材であって、具体的には図６（ａ）〜（ｄ）に示すように左右対称に平行に相対する２面の垂直壁２ａ−３と、該垂直壁２ａ−３の両側と上方に中央に平坦な頂部２ａ−２を設けると共に、該頂部２ａ−２から左右にほぼ同一角度で好ましくは４５度の角度で略台形に傾斜する８面の外壁２ａ−１を設け、正面から見た断面が略８角形の厚肉部材を形成し、該厚肉部材の前記左右に相対する２面の垂直壁２ａ−３のそれぞれには、図６（ａ）に示すように管状蓄圧容器１ａ−１の接続端部１ａ−５を接続するための、内周部に雌螺子２ａ−６が形成された接続孔２ａ−１０が設けられ、該接続孔２ａ−１０に連なる奥壁部に略平面状もしくは曲率半径の大きな略曲面状の底部２ａ−４が設けられ、該底部２ａ−４間の略軸心部分には相互に連通する流路２ａ−５が設けられると共に、前記外壁２ａ−１に連通する細径の分岐孔２ａ−８が、本実施例においては７本が平面への投影上は交差するが互いに干渉することなく穿設され、該分岐孔２ａ−８の前記外壁２ａ−１に接する部分のそれぞれには、外方に向かって略円錐状に開口する受圧座面２ａ−７が形成され、該受圧座面２ａ−７の周縁部を囲むように、内周面に雌螺子が形成された７本の螺子ボス３ａ−１〜３ａ−７が一体もしくは別体のものとして固着されて設けられて厚肉分岐部材２ａが形成される。
【００２２】
上記の実施例において、厚肉分岐部材の外壁に設けられる前記螺子ボスは、鍛造、プレス成形、機械的切削加工等によって該厚肉分岐部材と一体として設けても良く、あるいは厚肉分岐部材に雌螺子を形成して螺着するか、溶接やろう付け等によって一体として固着することも可能である。前記螺子ボスと管状分岐接続体の結合を上記実施例においては、螺子ボスの内周面に形成された雌螺子と、管状分岐接続体に予め組込まれた雄ナットの螺合によって締着されて結合されているが、該螺子ボスの外周面に雄螺子を形成し、管状分岐接続体には予め袋ナットを組込んで雄雌を逆に締着することも可能である。さらに管状蓄圧容器の管径や内径についても、本発明において求められる蓄圧容積と、内圧疲労強度とが併せて確保され、その優れた性能が保障される範囲において自由に設計変更が可能である。
【００２３】
本実施例において、該厚肉分岐部材２ａの外壁２ａ−１から軸心内部に形成された略平面状もしくは曲率半径の大きな略曲面状の前記底部２ａ−４に連通する細径の分岐孔２ａ−８は、平坦な頂部２ａ−２を挟んで左右にほぼ４５度の角度で傾斜する外壁２ａ−１のそれぞれで、相互に位相を変えて穿設されることにより、図６（ｄ）のＥ−Ｅ断面図である図８に示すように平面への投影上は互いにＸ字状に交差しながら、相互に干渉・連通することなく各々別に反対側の底部２ａ−４に連なり、開口部３ａ−１ａ〜３ａ−７ａを形成している。また、前記実施例１のものと同様、各分岐孔２ａ−８に形成される前記受圧座面２ａ−７の周縁部には、それぞれ螺子ボス３ａ−１〜３ａ−７が一体として設けられるが、該螺子ボス３ａ−１〜３ａ−７はそれぞれの外壁２ａ−１において、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように各分岐孔２ａ−８に準じて位相を変えて設けられるが、各分岐孔２ａ−８と管状分岐接続体４ａ−１〜４ａ−７との接続は、図７に示すように該管状分岐接続体４ａの接続頭部４ａ−Ａに形成された先細円錐形の押圧座面４ａ−Ｂを、前記分岐孔２ａ−８の外壁部２ａ−１周縁部で外方に開口する受圧座面２ａ−７とを当接係合せしめ、予め管状分岐接続体４ａ−１〜４ａ−７に組込まれた雄型のナット５ａ−１〜５ａ−７と、前記螺子ボス３ａ−１〜３ａ−７との螺合によって該分岐接続体４ａ−１〜４ａ−７の接続頭部首下での押圧に伴う締着により、厚肉分岐部材２ａと管状分岐接続体４ａとが高い気密性を維持した状態で強固に結合される。なお、本実施例においては、図５並びに図６（ａ）〜（ｄ）に示すように台形の外壁２ａ−１に、単独で固着された螺子ボス３ａ−７には燃料供給管となる管状分岐接続体４ａ−７が接続され、他の螺子ボス３ａ−１〜３ａ−６には燃料噴射管となる管状分岐接続体４ａ−１〜４ａ−６がそれぞれ接続される。
【００２４】
なお、得られた本実施例によるコモンレール１ａも、前記実施例１のものと同様、内圧１００ＭＰａ作用時におけるＦＥＭ解析の結果、厚肉分岐部材２ａにおける各分岐孔２ａ−８の開口部３ａ−１ａ〜３ａ−７ａでは、実施例１同様に大きな応力低減効果が得られ、また、直噴６気筒用のコモンレールとしてはその構造が極めてコンパクトであり、レイアウト性に優れた機能を有すると共に、その他の性能においても実施例１と同様に優れた成果が確認された。さらに、本発明によるコモンレール１ａも、前記実施例１のものと同様、その構造が極めてコンパクトであり、レイアウト性に優れた機能を有すると共に、特にディーゼル内燃機関などの高圧燃料供給用のコモンレールとしてその優れた耐久性が認められ、高圧燃料との繰り返しの接触や、運転時における振動や衝撃に十分に耐えることのできる、強度的にも極めて信頼性の高いコモンレールを、比較的低コストで製造できることも併せて確認された。また、ここでは厚肉分岐部材を多面体で構成した例を示したが、厚肉分岐部材は多面体に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内であれば楕円体、楕円体もしくは球体など、湾曲した外壁を有しても良くさらにその一部に平坦面を設けたもの等でも使用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上記各実施例からも明らかなように本発明によるコモンレールによれば、複数の管状分岐接続体は全て管状蓄圧容器間に挟持されるようにして配設された肉厚配管部材に接続され、該肉厚配管部材の両側に配置される管状蓄圧容器の周壁には、分岐接続体を接続するための分岐孔は穿設されておらず、加えて加圧時に内圧が付加された場合においても、平面状もしくは曲率半径の大きな曲面状で変形し難い部位にある前記開口端部の応力集中は効果的に抑制され、しかも軽量でかつレイアウト上の柔軟性にも優れているため、蓄圧容器の流通路を長くするだけで蓄圧体積を増加させる余裕が確保され、噴射時における圧力低下も十分に防止できるという効果を併せて奏することができる。更に接続構造体の基軸となる厚肉分岐部材が、コンパクトでかつ極めて軽量あるにもかかわらず強固な構造体であるが故に、振動疲労強度の低下などの要因が取り除かれ、接続構造体としての耐久性が著しく向上して、その優れた信頼性が長期に亘って保障される。このように本発明はコモンレールの接続構造として上記のような効果がもたらされる上に、構造体としての組込み工程の簡略化に伴う生産性の向上と、低コスト化がはかられるなど優れた効果を奏することができ、ディーゼル内燃機関における蓄圧式燃料噴射システムをはじめ、本管レールからインジェクタへ、噴射管にて配管する分岐接続体の接続構造として幅広い用途が期待される。なおここでは、燃料圧力の高いディーゼルエンジン用として説明したが、高圧化が進む直噴ガソリンエンジン用にも適用可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２６】
１、１ａ    コモンレール
１−１、１ａ−１    蓄圧容器
１−２、１ａ−２    流通路
１−３、１ａ−３    開口端部
１−４、１ａ−４    雄螺子
１−５、１ａ−５、１−６、１ａ−６    接続端部
１−７、１ａ−７    雌螺子
２、２ａ    厚肉分岐部材
２−１、２ａ−１    外壁
２−２、２ａ−２    頂部
２−３、２ａ−３    垂直壁
２−４、２ａ−４    底部
２−５、２ａ−５    流路
２−６、２ａ−６    雌螺子
２−７、２ａ−７    受圧座面
２−８、２ａ−８    分岐孔
２−９    底部
２−１０、２ａ−１０    接続孔
３−１、３−２、３−３、３−４、３−５、３ａ−１、３ａ−２、３ａ−３、  ３−１ａ、３−２ａ、３−３ａ、３−４ａ、３−５ａ、３ａ−１ａ、３ａ−２ａ、３ａ−３ａ、３ａ−４ａ、３ａ−５ａ、３ａ−６ａ、３ａ−７ａ    開口部  ３ａ−１、３ａ−２、３ａ−３、３ａ−４、３ａ−５、３ａ−６、３ａ−７    螺子ボス
４−１、４−２、４−３、４−４、４−５、４ａ−１、４ａ−２、４ａ−３、  ４ａ−１、４ａ−２、４ａ−３、４ａ−４、４ａ−５、４ａ−６、４ａ−７    管状分岐接続体
４−Ａ、４ａ−Ａ  接続頭部
４−Ｂ、４ａ−Ｂ  押圧座面
５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５ａ−１、５ａ−２、５ａ−３、  ５ａ−１、５ａ−２、５ａ−３、５ａ−４、５ａ−５、５ａ−６、５ａ−７    ナット
６    燃料戻し配管
７    圧力センサー配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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